Science >> Wetenschap >  >> Energie

Hoe wordt energie getransformeerd tijdens fotosynthese?

Fotosynthese is een complex proces dat lichte energie transformeert in chemische energie die is opgeslagen in de bindingen van glucosemoleculen. Hier is een uitsplitsing van hoe het gebeurt:

1. Lichtafhankelijke reacties:

* Lichtabsorptie: Chlorofyl, een pigment gevonden in chloroplasten, absorbeert lichte energie, voornamelijk in de rode en blauwe golflengten.

* Elektronenexcitatie: De geabsorbeerde lichte energie opwindt elektronen in chlorofylmoleculen, waardoor ze worden verhoogd naar hogere energieniveaus.

* Elektrontransportketen: Deze bekrachtigde elektronen worden doorgegeven aan een keten van eiwitten in het thylakoïde membraan, waardoor energie wordt vrijgeeft.

* ATP -productie: De energie die vrijkomt tijdens elektrontransport wordt gebruikt om protonen (H+) over het thylakoïde membraan te pompen, waardoor een concentratiegradiënt ontstaat. Deze gradiënt stimuleert ATP -synthase om ATP (adenosinetrifosfaat) te produceren, de energievaluta van cellen.

* NADPH -productie: Aan het einde van de elektronentransportketen worden elektronen gebruikt om NADP+ te verminderen tot NADPH, een molecuul dat elektronen met hoge energie draagt.

2. Lichtonafhankelijke reacties (Calvin-cyclus):

* Koolstoffixatie: De Calvin -cyclus begint met het enzym Rubisco met koolstofdioxide (CO2) uit de atmosfeer in een organisch molecuul genaamd RUBP (ribulose -bisfosfaat).

* reductie: De energie die is opgeslagen in ATP en NADPH wordt gebruikt om de koolstofbevattende moleculen te verminderen, waardoor uiteindelijk glyceraldehyde-3-fosfaat (G3P) wordt gevormd.

* regeneratie: Sommige G3P wordt gebruikt om RUBP te regenereren, waardoor de cyclus kan doorgaan.

* Glucoseproductie: G3P kan ook worden gebruikt om glucose te produceren, een zes-koolstofuiker die dient als een primaire energiebron voor planten en andere organismen.

Samenvattend:

* Lichte energie wordt vastgelegd door chlorofyl en gebruikt om de elektrontransportketen van stroom te voorzien.

* De elektrontransportketen produceert ATP en NADPH.

* ATP en NADPH bieden de energie en het verminderen van het vermogen dat nodig is om CO2 om te zetten in glucose in de Calvin -cyclus.

Daarom zet fotosynthese lichte energie om in chemische energie in de vorm van glucose, die planten vervolgens kunnen gebruiken voor groei, reproductie en andere vitale processen.